Стартовая Предметный указатель Новости науки и техники
Новости науки и техники
ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ
Текущие и будущие, земные и фундаментальные проблемы "звездного" реактора.
Строительство термоядерного реактора, проект которого под названием "токамак" предложили еще в прошлом веке ученые Тамм Игорь Евгеньевич и Сахаров Андрей Дмитриевич, потребовало дополнительного финансирования в 2010 году. Но парламент Европы не согласен поддержать проэкт. Далее...

Термоядерный синтез

длина свободного пробега

ДЛИНА СВОБОДНОГО ПРОБЕГА (точнее, средняя длина свободного пробега) - ср. расстояние, к-рое проходит частица между двумя последоват. столкновениями. Д. с. п.- важное понятие кинетической теории газов, введённое P. Клаузиусом (R. Clausius) в 1858.

Д. с. п. равна 1119935-735.jpg , где1119935-736.jpg- ср. скорость молекул, 1119935-737.jpg - ср. время между столкновениями, причём 1119935-738.jpg , 1119935-739.jpg - частота столкновений, т. е. ср. число столкновений, испытываемых молекулой за единицу времени в единице объёма. Следовательно, 1119935-740.jpg . Для газа упругих сфер радиуса а частота столкновений 1119935-741.jpg, где п - число молекул в единице объёма,1119935-742.jpg- полное эфф. сечение столкновения,1119935-743.jpg.

В общем случае частота столкновений равна 1119935-744.jpg1119935-745.jpg , где и - модуль относит. скорости,

1119935-746.jpg1119935-747.jpg - полное эфф. сечение столкновений,

угл. скобки означают усреднение по Максвелла распределению относительных скоростей с приведённой массой 1119935-748.jpg -дифференц. эфф. сечение столкновения. При вычислении кинетических коэф. оказываются существенными т. н. транспортные Д. с. п. Напр., для диффузии вводят транспортное эфф. сечение

1119935-749.jpg

а для вязкости

1119935-750.jpg

Понятие Д. с. п. удобно для качеств. рассмотрения явлений переноса в газах, оно обобщено на случай систем слабовзаимодействующих частиц: электронный газ в металлах и полупроводниках, нейтроны в слабопоглощающих средах и т. п.

Лит.: Чепмен С., Каулинг Т., Математическая теория неоднородных газов, пер. с англ., M., 1960, гл.5; Ферцигер Д да., Капер Г., Математическая теория процессов переноса в газах, пер. с англ., M., 1976, гл. 2, 14. Д. H. Зубарев.

Д. с. п. заряженных частиц (электронов и ионов). При классич. рассмотрении понятия полного эффективного сечения и Д. с. п. по отношению к упругим столкновениям заряж. частиц теряют смысл, поскольку за-ряж. частицы взаимодействуют между собой на сколь угодно больших расстояниях r. Квантовая механика, основываясь на соотношениях неопределённостей, даёт конечное значение для 1119935-751.jpgи l, если взаимодействие убывает быстрее, чем 1/r3. В плазме существен эффект экранирования кулоновского поля заряда на расстояниях, определяемых дебаевским радиусом зкранирования.

В плазме с электронной темп-рой Те и плотностью электронов N (плотность ионов при этом равна N/Zi, где Zi - ср. заряд ионов) Д. с. п. электронов по отношению к электрон-электронным столкновениям равна 1119935-752.jpg , здесь е - заряд электрона и Le - кулоновский логарифм, зависящий от Те и дебаевского радиуса. Д. с. п. электронов по отношению к электрон-ионным столкновениям в Zi раз меньше и составляет 1119935-753.jpg Д. с. п. ионов по отношению к ионионным столкновениям: 1119935-754.jpg, где Ti - ионная темп-pa, Li - кулоновский логарифм с ионными величинами вместо электронных.

С помощью Д. с. п. производятся аналитич. оценки кинетических коэф. газов и плазмы.

Лит.: Смирнов Б. M., Физика слабоионизованного газа, M., 1972; Лифшиц E. M., Питаевский Л. П., Физическая кинетика, M., 1979. Л. П. Пресняков.

  Предметный указатель